Дешевые пробиотики для детей и взрослых
Войти
Поиск
Найти
Главная
- Кулинария
- Бульоны и супы
- Горячие блюда
- Десерты
- Закуски
- Консервация
- Напитки
- Продукты питания
- Салаты
- Здоровье
- Медицина
- Ангиология
- Гастроэнтерология
- Гематология
- Гинекология
- Дерматология
- Инфекционные болезни
- Кардиология
- Лечебные диеты
- Неврология
- Нетрадиционная медицина
- Онкология
- Отоларингология
- Офтальмология
- Педиатрия
- Проктология
- Пульмонология
- Ревматология
- Стоматология
- Токсикология и Наркология
- Травматология
- Урология
- Фармакология
- Эндокринология
- Красота
- Женские прически
- Косметическая продукция
- Косметология
- Макияж
- Массаж и СПА
- Похудение
- Спорт и фитнес
- Уход за волосами
- Уход за кожей
- Уход за лицом
- Уход за ногтями
- Уход за телом
- Мода и стиль
- Аксессуары
- Женская одежда
- Модные тенденции
- Мужская одежда
- Обувь
- Шоппинг
- Ювелирные украшения
список лучших препаратов для восстановления микрофлоры
Препараты для восстановления микрофлоры: пробиотики и пребиотики для кишечника
Но, прежде чем начать, ставим лайки и подписываемся на канал. Спасибо!
Лактобактерии для кишечника – препараты, которые помогают восстановить микрофлору, улучшить пищеварение, избавиться от неприятных симптомов. Пробиотики выпускаются в разных формах, могут применяться для профилактики или при лечении различных заболеваний пищеварительной системы.
Роль кишечной микрофлоры для здоровья
Кишечник человека населяет огромное количество бактерий. Они принимают непосредственное участие в процессе пищеварения:
- расщепляют пищу на отдельные компоненты;
- вырабатывают необходимые для переваривания ферменты;
- синтезируют витамины из пищи;
- помогают поддерживать кислую среду, предотвращают брожение;
- сдерживают рост патогенных микроорганизмов;
- нейтрализуют яды и токсины;
- участвуют в формировании иммунитета;
- отвечают за адекватное усвоение всех питательных компонентов.
В норме на одну патогенную бактерию долго приходиться не менее сотни полезных. Если этот баланс нарушается, у человека развивается воспаление кишечника, активизируются процессы брожения и повышенным выделением газов, развивается авитаминоз – из-за того, что из привычного объема и состава пищи организм не может синтезировать достаточное количество витаминов.
При дисбактериозе в кишечнике возникают благоприятные условия для размножения болезнетворных микроорганизмов и гельминтов . Если кишечник здоров, попадающие в его в небольшом количестве личинки глистов или болезнетворные бактерии сразу же нейтрализуются местным иммунитетом.
Нарушение работы кишечника отражается на состоянии всего организма. Из-за постоянного воспаления, нарушения усвоения питательных компонентов страдает иммунитет, нервная система, ухудшается общее самочувствие.
Основные симптомы дисбактериоза
Ученые до сих пор спорят о том, чем считать нарушение баланса кишечной микрофлоры: заболеванием или состоянием или вообще симптомом других недугов. Но медицинская статистика утверждает: с признаками дисбактериоза сталкивается каждый третий человек.
Признаки, которые свидетельствуют о нарушении состава «внутреннего мира» человека:
- Урчание в животе, повышенное газообразование, связанное с развитием брожения непереваренной пищи.
- Расстройство стула – запоры либо диарея.
- Неприятный привкус во рту, запах изо рта.
- На более поздних стадиях возникает боль в животе, тошнота, рвота.
- В кале заметны фрагменты непереваренной пищи.
- Заметно снижается иммунитет, человек чаще болеет.
- Появляются апатия, сонливость или наоборот – бессонница.
Эти же симптомы могут указывать на заболевания кишечника, которые часто сопутствуют нарушению микрофлоры. Для устранения этого состояния назначают препараты, в том числе на основе лактобактерий.
Дисбактериоз у взрослых и детей проявляется одинаково. Отличие лишь в том, что у взрослых микрофлора более стабильная и сформированная. У детей она только формируется, поэтому даже при незначительном изменении привычного рациона или приеме антибиотиков баланс нарушается.
Проект НетГастриту создавался с целью предоставления людям точной и актуальной информации медицинской тематики. Статьи пишутся профессионалами и, к сожалению, затраты на развитие тормозят развитие проекта. Если Вы хотите нас поддержать воспользуйтесь формой ниже.
Сделаем мир лучше вместе. Спасибо за внимание.
Когда возникают нарушения?
Кишечная микрофлора довольно чувствительна ко всем изменениям, происходящим в организме. К ее нарушениям могут привести:
- Кардинальное изменения рациона питания и состава воды. Такое состояние часто возникает у людей с чувствительным пищеварением, когда они приезжают в другую страну.
- Пищевое отравление и кишечная инфекция, особенно если их плохо пролечили.
- Имеющиеся хронические заболевания ЖКТ.
- Неправильное питание.
- Постоянные стрессы.
- Прием антибиотиков и некоторых других лекарственных препаратов. Антибиотики, особенно при оральном приеме, активизируются в кишечнике, уничтожая огромное количество бифидо- и лактобактерий.
Какой препарат назначают для нормализации микрофлоры кишечника?
Дисбактериоз лечат комплексно: сначала назначают антибактериальную терапию для угнетения патогенной флоры, а затем – нормализующие микрофлору средства на основе лактобактерий и других компонентов. На ранних стадиях дисбактериоза можно обойтись без антибактериальной терапии.
Также на протяжении всего лечения необходимо придерживаться диеты, которая поможет воссоздать в организме комфортные для лактобактерий условия.
Что лучше: препараты с лактобактериями или бифидобактерями?
Бифидобактерии обитают в толстом кишечнике , их задача – нейтрализовать яды и токсины, не допускать гниения остатков пищи, а также расщепление сложных углеводов. Достаточное количество этих микроорганизмов является лучшей профилактикой аллергий, особенно пищевых. Бифидобактерии превалируют в составе кишечной флоры младенцев в период грудного вскармливания. Со временем, когда ребенок начинает есть «взрослую» пищу, часть бифидобактерий заменяется лактобактериями.
Лактобактерии, или молочнокислые – обитают в тонком кишечнике и во влагалище у женщин. Их задача – превращать питательные компоненты в необходимые для функционирования организма вещества, обеспечивать обмен веществ. Лактобактерии принимают участие в усвоении растительной пищи. Они создают кислую среду в кишечнике, препятствуют росту грибка.
Оба вида бактерий необходимы для нормального пищеварения. При запорах обычно диагностируют дефицит бифидобактерий, а при склонности к послаблению стула – лактобактерий.
Перед назначением лечения проводится комплексное обследование.
Пробиотики, пребиотики и симбиотики: что это такое и в чем разница?
Все это – лекарства для восстановления микрофлоры. Но каждая группа препаратов имеет свои отличия и выполняет определенную роль, назначается только при определенных состояниях.
Препарат, который в составе содержит живые бактерии, название препарата зависит от «набора» микроорганизмов:
- монокомпонентные содержат один вид бактерий;
- поликомпонентные – несколько видов.
Основные формы выпуска и сферы применения
Препараты для кишечника на основе лактобактерий и бифидобактерий выпускаются в разных формах. Одни препараты принимают внутрь: они проходят через желудок и затем попадают в кишечник. Другие сразу отправляются к «месту востребования».
Основные формы препаратов:
- Порошок. Содержит высушенные, но жизнеспособные культуры бактерий. Применяется для приготовления суспензий для приема внутрь, а также для приготовления обогащенной бактериальными культурами молочнокислой продукции.
- Свечи. Обычно являются синбиотиками. Хороши тем, что из них бактерии приживаются лучше. Бывают вагинальные (для лечения бактериального вагиноза у женщин) и ректальные. Ректальные имеют недостаток: бактерии «приживаются» в прямой кишке, в лучшем случае достигают толстого кишечника, но не «добираются» до тонкого.
- Капсулы. Плотная оболочка, устойчивая к воздействию желудочного сока, позволяет сохранить жизнеспособность бактерий. Культуры высвобождаются уже в кишечнике – там, где для них существует комфортная среда.
- Жидкая суспензия. Содержит активные культуры, но имеет ограниченный срок годности. При длительном хранении, особенно в ненадлежащих условиях, большинство бактерий гибнет. Суспензию хранят в герметичной упаковке, в разовой дозировке.
Видео -Как заселить кишечник полезными бактериями?
Список препаратов от дисбактериоза: какие лучше?
Для лечения дисбактериоза нет единой схемы – потому, что у каждого человека наблюдается индивидуальное нарушение, и организм реагирует на дисбаланс по-
приема антибиотиков, операции, поноса и отравления
Если микрофлора изменилась
Сейчас, как никогда, принято заботиться о себе и своем теле. Мы бегаем трусцой, посещаем СПА салоны и тренажерные залы, ложимся спать вовремя, надеясь на вечную молодость и здоровый цвет лица, забываем о макаронах и «фаст фуде» в погоне за идеальной фигурой. Но многие даже не догадываются, что основным гарантом хорошей кожи и фигуры является именно наш кишечник, а точнее желудочно-кишечный тракт (ЖКТ).
Микрофлора ЖКТ выполняет незаметные, но от этого не менее важные, функции для организма: стимулирует специфический и местный иммунитет, предотвращает развитие аллергии и заселение патогенной микрофлоры. Около 60% иммунных клеток организма находятся в его слизистой оболочке.
По данным Российской академии медицинских наук почти у 90% населения России отмечаются различные патологические изменения микрофлоры кишечника.
Что известно о микрофлоре?
Общая информация:
- Количество микроорганизмов в кишечнике возрастает от желудка к толстой кишке
- В кишечнике содержится более 1013 микроорганизмов, которые в основном обитают в толстой кишке
- Каждый человек обладает индивидуальными особенностями бактериальной среды
Основные свойства микрофлоры кишечника:
- Сохраняет баланс, препятствует развитию воспалительных процессов
- Стимулирует неспецифический иммунитет
- Активизирует местный клеточный и гуморальный иммунитет
- Предотвращает развития атопии (аллергии)
Почему происходят изменения микрофлоры ЖКТ?
Существует множество причин, вследствие которых происходят изменения ЖКТ. Наиболее частые из них:
- Прием лекарственных препаратов (прежде всего антибиотиков)
- Неправильное (несбалансированное) питание
- Стресс
- Различные заболевания:
- Заболевания органов пищеварения
- Операции на желудке и кишечнике
- Длительная гормонотерапия, лечение нестероидными противовоспалительными препаратами (НПВП)
- Проведение химио- и лучевой терапии у онкологических больных
- Иммунодефицитные состояния
Симптомы нарушения микрофлоры кишечника:
- Метеоризм, вздутие живота, урчание
- Боль в животе (тупая, ноющая, схваткообразная)
- Чувство неполного опорожнения кишечника
- Запор, понос, чередование запора и поноса
- Утомляемость, головные боли, нарушение сна
- Снижение или отсутствие аппетита
- Тошнота, рвота, отрыжка
- Металлический привкус во рту, заеды, сухость кожи, слизистой
- Зуд, аллергические высыпания на коже
Методы восстановления микрофлоры желудочно-кишечного тракта
Для нормализации микрофлоры ЖКТ прежде всего необходимо соблюдать диету. Лучше отказаться от жирной и вредной пищи, исключить из своего рациона алкоголь, больше бывать на свежем воздухе, активно двигаться и заниматься спортом.
С утра обязательно подойдите к зеркалу и улыбнитесь своему отражению!
И само собой — принимайте синбиотик МАКСИЛАК® по 1 капсуле 1 раз в день и ваша микрофлора обязательно придет в норму!
Для нормализации микрофлоры кишечника, от вздутия живота — цены в аптеках Украины
Каталог
Лекарства
Изделия медицинского назначения
Лечебно-профилактические средства
Красота и уход
Товары для детей и мам
Медицинская техника
Ортопедия и средства реабилитации
Здоровый образ жизни
Противопростудные
Жаропонижающие средства
Лекарство от насморка
Лекарство от простуды для детей
Лекарство от кашля
Все подкатегории
Сердечно-сосудистые
От высокого артериального давления
Лечение стенокардии
При сердечных неврозах
Профилактика тромбов
Все подкатегории
Пищеварительная система
Лекарства для желудка и кишечника
Гепатопротекторы
Слабительные препараты
Сорбенты и антидоты
Все подкатегории
Обезболивающие
От головной и зубной боли
Болеутоляющие
Анестетики и релаксанты
Спазмолитики
Все подкатегории
Антибактериальные и противогрибковые
Антибактериальные
Сульфаниламиды
Противогрибковые внутренние
Неврологические
Успокаивающие, седативные
Ноотропные
Улучшающие метаболизм
Противоэпилептические
Все подкатегории
Дерматологические
Антисептические и антибактериальные
Для ран, порезов, ожогов
Ранозаживляющие средства
От грибка кожи, ногтей местные
Все подкатегории
Витамины
Витамин С
Поливитамины
Витамины группы В
Препараты кальция
Все подкатегории
Все категории «Лекарства»
Манипуляционные средства
Шприцы
Иглы и системы инфузионные
Канюли и катетеры
Инструменты медицинские
Все подкатегории
Медицинская одежда и средства защиты
Маски, шапочки, бахилы
Перчатки и напальчники
Комплекты для осмотров и операций
Фильтры медицинские
Перевязочные и фиксирующие материалы
Бинты марлевые, салфетки и марля
Пластыри и клейкие повязки
Вата
Бинты эластичные, повязки и жгуты
Все подкатегории
Личная гигиена и уход за больными
Грелки резиновые, спринцовки и пипетки
Подгузники для взрослых и гигиенические пеленки
Антисептики и дезинфекция
Прокладки урологические
Все подкатегории
Презервативы, тесты на беременность
Презервативы и смазки
Тесты на беременность и овуляцию
Спирали внутриматочные
Расходные материалы и товары для диагностики
Контейнеры для сбора анализов, пробирки
Диагностические тесты
Рентгеновские пленки, бумага диаграммная и электроды
Беруши
Все подкатегории
Пищеварение и ЖКТ
Минеральная и столовая вода
При дисбактериозе
При отравлениях и интоксикациях
Гепатопротекторы
Все подкатегории
Витамины
Моновитамины
Витаминно-минеральные комплексы
Источники жирных кислот
Поливитамины без минералов
Все подкатегории
Органы дыхания
Для носа
Кашель и простуда
Боль в горле
Средства, содержащие эфирные масла
Наружные средства
Обеззараживающие средства
От боли и воспаления
Горчичники и пластыри
Применяемые в гинекологии и проктологии
Все подкатегории
Минералы
Цинк, другие минералы и микроэлементы
Кальций и фосфор
Содержащие селен
Калий и магний
Все подкатегории
Фито- и ароматерапия
Фиточаи и травы
Эфирные масла
Аромалампы
Фитосиропы, эликсиры, бальзамы
Все подкатегории
Обмен веществ
Женское здоровье
При сахарном диабете
Для щитовидной железы
Репродуктивное здоровье
Все подкатегории
Нормализация зрения
Увлажнение и комфорт глаз
Поддержание остроты зрения
Растворы для очистки линз
Все категории «Лечебно-профилактические средства»
Полость рта
Зубные пасты, гели и порошки
Фиксация и уход за зубными протезами
Ополаскиватели и спреи
Зубные и межзубные щетки
Нормализация микрофлоры кишечника: препараты для восстановления
Благодаря микрофлоре кишечника пища в организме человека всасывается, а питательные вещества поступают ко всем клеткам. Но иногда бывает, что микрофлора нарушена по тем или иным причинам. И если вдруг это случилось, то непременно нужно приложить максимум усилий, чтобы это восстановить.
- 1 Немного о микрофлоре кишечника
- 2 Нарушение микрофлоры
- 3 Восстановление микрофлоры кишечника
- 4 Разновидности препаратов
- 6 Нормализация макровоспаления кишечника у детей
- 6 Нормализация микрофлоры беременные
Немного о микрофлоре кишечника
Линекс — препарат для микрофлоры
Перед тем, как переходить к препаратам, которые помогут восстановить микрофлору кишечника, необходимо немного подробнее узнать о его особенностях, чтобы понять, как важна встреча.Микрофлора кишечника начинает развиваться уже с рождения, но в силу особенностей организма полностью формируется только к 13 годам. В микрофлоре насчитывается около 500 различных бактерий, 99 процентов из которых являются полезными, и только 1 проц вредны. Полезные бактерии помогают переваривать попавшую в организм пищу, метаболизировать витамины и минералы.
Как правило, полезные бактерии включают бифидобактерии, лактобациллы, бактероиды, энтерококки, кишечную палочку. Что касается вредных бактерий, которые в любой момент могут активировать и нарушить общую флору, это стафилококк, синегнойная палочка и т. Д.Микрофлора кишечника имеет большое значение для всего организма:
- Если состояние микрофлоры хорошее, значит, иммунитет человека на должном уровне, потому что происходит выработка иммуноглобулина А
- Обеспечивает нормальное пищеварение, в результате в питательных веществах, необходимых витаминах и минералах усваивается
- Нейтрализует действие токсинов вредными бактериями, из-за чего человек не ощущает симптомов интоксикации, даже если некоторых патогенных бактерий стало больше
- Улучшает общее состояние кожи ведь если болезнетворных бактерий больше или просто есть проблемы с кишечником, то кожа портится, появляются прыщики, которые говорят о существующих проблемах в кишечнике
- Защищает организм от преждевременного старения. Выше было сказано, что полезные бактерии нейтрализуют действие токсинов, выделяемых патогенными бактериями. А если полезных бактерий становится меньше, то организм ими отравляется, а значит, процесс старения ускоряется
Вот почему следует уделять пристальное внимание своему здоровью, микрофлоре кишечника, так как общее самочувствие от ее состояния зависит организм и человек.
Нарушение микрофлоры
Микрофлора в кишечнике может быть нарушена по разным причинам
Микрофлора в кишечнике может быть нарушена по многим причинам.И в зависимости от того, что стало провоцирующими факторами, будет зависеть лечение, в процессе которого внимание уделяется не только восстановлению самой флоры, но и устранению негативных факторов. К основным причинам нарушения микрофлоры относятся:
- Прием антибиотиков, который в 90 процентах случаев является причиной дисбактериоза.
- Неправильное питание, из-за которого организм теряет клетчатку и другие питательные вещества, необходимые для нормальной работы кишечника.
- Частое очищение кишечника. Многие люди периодически, один-два раза в неделю «чистятся», принимая специальные препараты для смягчения стула. Но из кишечника в этом случае выводятся не только кал, но и полезные бактерии, так необходимые для нормального функционирования кишечника.
- Частое использование антибактериальных средств, убивающих полезные бактерии
Слабый иммунитет, из-за которого инфекции и другие бактерии будут больше проникать в организм, так как он не может им противостоять - Стресс, являющийся причиной многих заболеваний
- Перенапряжение, в результате чего кузов находится
Frontiers | Функциональные метагеномные исследования микробиоты кишечника человека
Введение
Растущее количество доказательств указывает на то, что микробные сообщества человека играют роль в патогенезе таких разнообразных заболеваний, как неонатальный некротический энтероколит, астма, экзема, воспалительное заболевание кишечника, ожирение, атеросклероз, инсулинорезистентность и новообразования. Поскольку состав кишечной микробиоты сильно варьирует в раннем младенчестве и в значительной степени стабилизируется к концу первого года жизни, понимание детерминант состава кишечного микробного сообщества младенцев представляет особый интерес (Vael and Desager, 2009). Снижение частоты инфекций в раннем детстве, атопических заболеваний, диабета и ожирения у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, хорошо задокументировано (Oddy, 2004; Bartok and Ventura, 2009; Duijts et al., 2009; Le Huerou-Luron et al., 2010; Gouveri et al., 2011), а также различия в составе кишечной микробиоты у младенцев, вскармливаемых грудью и искусственными смесями. У младенцев, находящихся на грудном вскармливании, Bifidobacterium spp. быстро становятся преобладающей группой организмов (Harmsen et al., 2000), в то время как у младенцев, вскармливаемых смесями, развивается другое микробное сообщество, состоящее из примерно бифидобактерий и большого количества других потенциально патогенных организмов, включая Bacteroides , Staphylococcus , Enterobacteria , Clostridia и Enterococcus spp. (Yoshioka et al., 1983; Rubaltelli et al., 1998). Ферментативные метаболиты, генерируемые Bifidobacterium и другими сахаролитическими видами, снижают pH стула, подавляя рост потенциальных патогенов у младенцев, находящихся на грудном вскармливании (Bullen et al., 1976). Относительное снижение доли Bifidobacteria и сопутствующее увеличение другой кишечной флоры в младенчестве были связаны с болезненными состояниями в более позднем возрасте: увеличение количества Escherichia coli и Clostridium difficile связано с развитием атопических заболеваний, таких как астма и экзема (Penders et al., 2007), в то время как более низкое количество бифидобактерий и большее количество Staphylococcus aureus связаны как с избыточным весом матери (Collado et al., 2010), так и с повышенным риском ожирения у ребенка в раннем детстве (Kalliomaki et al., 2008) . Бифидобактерии могут также усиливать барьерную функцию кишечника, снижая вероятность бактериальной транслокации в периоды метаболического стресса (Wang et al. , 2006; Ruan et al., 2007). Микробиота желудочно-кишечного тракта, по-видимому, важна для развития иммунной системы (Round and Mazmanian, 2009), может действовать как резервуар для генов устойчивости к антибиотикам (van der Waaij and Nord, 2000) и может способствовать хроническим воспалительным состояниям (Erridge et al. ., 2007; Ghanim et al., 2009). Вместе эти данные предполагают, что понимание взаимодействий между микробными сообществами и их человеческими хозяевами может пролить свет на патогенез сложных заболеваний человека, таких как ожирение и метаболический синдром, атопическое заболевание и аутоиммунные расстройства, и тем самым предоставить богатый источник для разработки новых терапевтических подходов. .
Чтобы понять влияние микробного сообщества на здоровье человека, необходимо охарактеризовать как филогенетический профиль человеческих микробных сообществ, так и функциональные возможности их членов.В этом направлении был достигнут большой прогресс с использованием прямого бактериального культивирования, секвенирования 16S, метагеномного секвенирования методом дробовика, ПЦР-зондирования на определенные гены и химического профилирования микробных метаболитов. Эти подходы позволили получить невероятное понимание, начиная от сдвигов в преобладающих бактериальных филотипах и измененных метаболических профилей у людей с воспалительными заболеваниями кишечника, вариаций в составе кишечной микробиоты в зависимости от рациона человека и функциональных различий в кишечной микробиоте, связанных с привычками тела хозяина, развитием изменения в составе микробиоты желудочно-кишечного тракта в младенчестве и детстве, а также генетическая эпидемиология устойчивости кишечной микробиоты к антибиотикам.(Rimbara et al., 2005; Qin et al., 2006; Turnbaugh et al., 2006; Bezabeh et al., 2009; Jansson et al., 2009; Paliy et al., 2009; Gillevet et al., 2010; Kang et al., 2010; Koenig et al., 2011; Rigsbee et al., 2011). В этой перспективе мы сосредоточимся на появляющемся применении функциональных метагеномных экранов, метода, разработанного для исследования некультивируемых микробов окружающей среды, который аккуратно дополняет вышеупомянутые методы, используемые в настоящее время для характеристики микробиоты человека.
Прямое культивирование, исторически являющееся sine qua non микробиологии, легко предоставляет информацию о функциональных характеристиках исследуемых видов.Однако большая часть микробиоты желудочно-кишечного тракта являются облигатными анаэробами, невосприимчивыми к культивированию. Традиционные оценки заключаются в том, что только 15–20% микробиоты желудочно-кишечного тракта подлежат культивированию, что исключает возможность прямой характеристики большинства видов бактерий (Langendijk et al., 1995; Eckburg et al., 2005; Gill et al., 2006). Недавний отчет Goodman et al. (2011) показали, используя высокопроизводительное секвенирование 16S в сочетании с обширным анаэробным культивированием, что до 56% видов желудочно-кишечных микробов можно культивировать.Хотя это значительно лучше стандартных методов культивирования, остается значительная часть некультивируемых организмов, которые необходимо охарактеризовать с помощью дополнительных методов. Для решения этой проблемы использовались различные подходы, начиная от простых скринингов на основе ПЦР и заканчивая большими анализами метагеномного секвенирования и функциональными метагеномными скринами. Вместе эти методы расширили наши знания о той части микробиоты желудочно-кишечного тракта, которую нельзя охарактеризовать с помощью культуральных подходов.
Функциональная метагеномика: новая техника для характеристики некультивируемых организмов
Функциональные метагеномные экраны, первоначально предложенные как метод для характеристики некультивируемой фракции почвенной микробиоты (Handelsman et al., 1998; Rondon et al., 2000) и успешно применяемые в течение многих лет для характеристики функционального разнообразия микробов в различных средах. (Warnecke et al., 2007; Allen et al., 2009b; Berlemont et al., 2009; Torres-Cortes et al., 2011) относительно недавно был адаптирован для характеристики функций микробных сообществ человека, представляя интересный кросс -соответствие экологической микробиологии и биомедицинской науки.Метод функционального метагеномного скрининга, основанный на библиотеках клонов, содержащих геномную ДНК микробного сообщества, не требует прямого культивирования требовательных организмов. Вместо этого создаются библиотеки клонов, сначала извлекая и вырезая ДНК из образца микробного сообщества, затем клонируя фрагментированную ДНК в соответствующий вектор, а затем трансформируя этот вектор в подходящий штамм-хозяин (рис. 1). После создания библиотеки ее можно функционально подвергнуть скринингу путем культивирования на селективных средах или с использованием репортерной системы.Используя этот подход, можно идентифицировать гены, кодирующие различные функции, такие как устойчивость к антибиотикам, метаболизм сложных соединений и модуляция эукариотических клеток. Последующее секвенирование и анализ in silico ДНК-вставок из изолированных клонов дает информацию об источнике генов и предполагаемых механизмах действия их продуктов.
Рис. 1. Схематическое изображение процессов, ведущих от образца фекальных микробов к функциональному отбору генов устойчивости к антибиотикам .Метагеномная ДНК извлекается непосредственно из любого микробного сообщества (например, из образца фекалий) и клонируется в систему экспрессии в культивируемом генетически поддающемся обработке штаммом хозяина (например, E. coli ). Метагеномные трансформанты, несущие фрагменты ДНК, которые кодируют гены устойчивости к антибиотикам, отбирают путем обработки библиотеки клонов специфическими антибиотиками в концентрациях, которые ингибируют рост нетрансформированного индикаторного штамма. Затем выбранные фрагменты ДНК можно секвенировать для идентификации специфических генов устойчивости.
Взаимодействия внутри кишечной микробиоты: устойчивость к антибиотикам
Одна из областей раннего успеха функциональных метагеномных скринингов — открытие новых генов устойчивости к антибиотикам в желудочно-кишечной микробиоте человека. Бактерии с множественной лекарственной устойчивостью все чаще встречаются как в больницах, так и в обществе и представляют растущую угрозу для здоровья человека (Boucher et al., 2009; Högberg et al., 2010). Инфекции, вызванные микроорганизмами, устойчивыми к антибиотикам, связаны с повышенной смертностью и стоимостью лечения (Maragakis et al., 2008), а открытие новых антибиотиков отстает от роста устойчивости микробов к существующим агентам (Högberg et al. , 2010). Чтобы разработать рациональный подход к ограничению появления устойчивости к антибиотикам у патогенов человека, необходимо более глубокое понимание потока генов устойчивости в микробных сообществах. Патогенные организмы, присутствующие в окружающей среде, могут приобретать гены устойчивости от почвенных или водных микробов, в то время как комменсальные желудочно-кишечные организмы, которые постоянно подвергаются воздействию внешней среды через прием пищи хозяином, также могут вступать в контакт с патогенными бактериями во время инфекции.Хотя в последние годы были достигнуты большие успехи в документировании резервуаров генетической устойчивости и закономерностей потока генов внутри и между окружающей средой и комменсальной микробиотой человека, полная характеристика разнообразия и подвижности экологического резистома будет иметь решающее значение для контроля над появлением все более устойчивых организмов ( Aminov, Mackie, 2007; Martinez, 2008; Аминов, 2009; Allen et al., 2010).
Множественные исследования демонстрируют эффективность простых ПЦР-скринингов в обнаружении и количественной оценке генов устойчивости к антибиотикам, присутствующих в желудочно-кишечной микробиоте.ПЦР-анализы использовались для обнаружения присутствия известных генов устойчивости к тетрациклину ( tet ) в образцах фекалий младенцев, не получавших антибиотики (Gueimonde et al., 2006). Аналогичным образом, количественная ПЦР использовалась для количественной оценки уровней генов tet и erm , которые придают устойчивость к антибиотикам тетрациклина и макролида, линкозамида и стрептограмина B соответственно в сточных водах животных и человека (Smith et al., 2004; Auerbach et al., 2007; Chen et al., 2010). Чрезвычайная специфичность исследований на основе ПЦР также является важным ограничением метода: поскольку ПЦР может использоваться только для опроса образца на предмет известных генов, это неэффективный метод для идентификации новых генов устойчивости.
Функциональный метагеномный скрининг устраняет эту проблему, идентифицируя гены по их функции в векторе экспрессии, а не по конкретной последовательности, используемой для зондирования ПЦР. Используя этот подход, новые гены устойчивости к антибиотикам были идентифицированы в различных средах, включая микробиоту полости рта, микробиоту почвы и флору кишечника моли (Diaz-Torres et al., 2003; Riesenfeld et al., 2004; Allen et al., 2009a). Sommer et al. (2009) продемонстрировали силу метагеномных функциональных экранов для выявления новых генов устойчивости к антибиотикам в образцах фекалий двух здоровых взрослых людей.Метагеномные библиотеки с общим размером 9,3 ГБ (гигабаз) и средним размером вставок 1,8 т.п.н. (килобаз) были проверены на устойчивость к 13 различным антибиотикам, выявив 95 уникальных вставок, представляющих множество известных генов устойчивости, а также 10 новых бета-версий. семейства генов лактамаз (Sommer et al., 2009). Гены, идентифицированные с помощью метагеномного функционального скрининга, были в среднем на 61% идентичны известным генам устойчивости от патогенных организмов, в то время как гены, идентифицированные посредством аэробного культивирования изолятов от тех же людей, имели более чем 90% идентичность последовательности с ранее описанными генами устойчивости. Один из новых генов устойчивости, идентифицированный с помощью функционального метагеномного скрининга, имел 100% идентичность последовательности с белком с неизвестной функцией, демонстрируя способность метагеномных функциональных скринингов идентифицировать новые гены резистентности даже у полностью секвенированных и явно хорошо аннотированных организмов. Устойчивость к антибиотикам с высокой идентичностью последовательностей с известными генами с большей вероятностью, чем новые гены, будет фланкирована мобильными генетическими элементами, такими как транспозазы, что, возможно, указывает на то, что новые гены представляют собой потенциальный резервуар устойчивости, который еще не получил широкого распространения.Недавняя работа Goodman et al. (2011) продемонстрировали, что межиндивидуальные различия в генах устойчивости к антибиотикам в желудочно-кишечном тракте могут быть обнаружены путем проведения метагеномного функционального скрининга как некультивируемых образцов фекалий, так и пулов филогенетически репрезентативных коллекций фекальных культур. Примечательно, что наличие или отсутствие генов специфической устойчивости (например, кодирующих устойчивость к амикацину) в некультивируемых образцах, как определено функциональной метагеномикой, коррелировало с долей культивируемых изолятов, фенотипически устойчивых к этим соединениям, и наличием точных генов, идентифицированных функциональный метагеномный скрининг был подтвержден анализом ПЦР в фенотипически устойчивых культивируемых штаммах.Эти авторы также обнаружили, что ближайшие филогенетические соседи устойчивых штаммов, выделенных из желудочно-кишечной микробиоты отобранных индивидуумов, не обладали аналогичными генами устойчивости, что дополнительно подчеркивает разнообразие и индивидуализированный характер устойчивости к антибиотикам. В совокупности эти исследования показывают, что микробиота желудочно-кишечного тракта, вероятно, содержит гораздо больше генов устойчивости, которые будут обнаружены в ходе дальнейших исследований.
Функциональные метагеномные экраны также использовались для выявления резервуара резистентности в кишечной микробиоте сельскохозяйственных животных. Домашнему скоту часто вводят антибиотики для лечения инфекций и стимулирования роста, и все больше данных указывает на то, что эти методы приводят к повышению устойчивости к антибиотикам не только микробиоты животных, прошедших лечение, но и людей, ухаживающих за ними (Sorum et al., 2006). Масштабы этой проблемы подчеркиваются выводами Kazimierczak et al. (2009), которые использовали метагеномный функциональный скрининг для выявления как известных, так и новых генов устойчивости к тетрациклину в образцах фекалий свиней, выращенных на органической ферме, которые не подвергались воздействию антибиотиков.Большинство этих генов были связаны с мобильными генетическими элементами, что, возможно, объясняет их устойчивость в окружающей среде без какого-либо очевидного давления отбора. Клиническая и эпидемиологическая значимость генов устойчивости, присутствующих в кишечной микробиоте, должна быть дополнительно определена путем изучения вторичных эффектов этих генов, таких как затраты на приспособленность или выгоды, связанные с их экспрессией, а также путем демонстрации возможности прямого переноса гена устойчивости. патогенным организмам.
Функциональная метагеномика для понимания генетических детерминант метаболической функции желудочно-кишечной микробиоты
Как отмечалось ранее, определенные различия в составе микробного сообщества желудочно-кишечного тракта связаны с важными состояниями здоровья и болезней человека. Недавние успехи в понимании взаимодействия между бактериальными метаболитами и клеточным аппаратом хозяина начали проливать свет на физиологические основы микробного вклада в патологию человека.Метаболиты, образующиеся прямо или косвенно сахаролитическими видами, могут дать механистическое объяснение наблюдаемых результатов для здоровья человека, связанных с различным составом кишечного микробного сообщества. Конъюгированные линолевые кислоты, которые вырабатываются некоторыми видами бифидобактерий (Rosberg-Cody et al., 2004), модулируют онкогенез на животных моделях (Kelley et al., 2007) и исследуются на предмет их роли в модулировании воспаления и риска. для неоплазии у людей (Bhattacharya et al., 2006; Coakley et al., 2009). Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) — это бактериальные метаболиты, которые оказывают широкое влияние на физиологию человека. В моделях недоношенных животных на животных некоторые SCFA (уксусная и масляная кислота) прямо повреждают слизистую толстой кишки дозозависимым образом в наиболее незрелых возрастных группах (Lin et al., 2002), и этот эффект исчезает с увеличением постнатального возраста (Nafday et al. др., 2005). Это предполагает возможную роль бактериальных метаболитов в сложном патогенезе некротического энтероколита, некровоспалительного заболевания, обычно наблюдаемого у недоношенных детей, но не существующего в старших возрастных группах.Бутират, SCFA, который образуется в результате ферментации пищевых волокон, имеет ряд эффектов, модулирующих воспаление и риск неоплазии (Hamer et al., 2008). Бутират поглощается колоноцитами через транспортеры MCT1 и SMCT1 (подавляется в раковых клетках) и защищает от рака толстой кишки в моделях на животных. Он также ингибирует гистоновую деацетилазу и ингибирует активацию TNF-κB, что может объяснить его роль в модуляции воспаления. Два других SCFA, ацетат и пропионат, оказывают противоположное влияние на биосинтез холестерина (Wong et al., 2006). SCFAs, генерируемые микробами, также могут способствовать ожирению у хозяина за счет взаимодействия с фактором адипоцитов, индуцированным голоданием (Fiaf), AMPK и Gpr41, которые модулируют пути, регулирующие накопление жирных кислот в адипоцитах, окисление жирных кислот, моторику желудочно-кишечного тракта и всасывание питательных веществ (Backhed et al. др., 2007; Самуэль и др., 2008).
Функциональные метагеномные экраны предлагают мощные средства для обнаружения генетических детерминант микробного метаболизма. Джонс и др. (2008) использовали функциональный скрининг с использованием метагеномной библиотеки с большими вставками для идентификации гидролаз солей желчных кислот в желудочно-кишечной микробиоте человека.Конечное секвенирование клонов, проявляющих активность гидролазы солей желчных кислот, выявило широкое филогенетическое распределение ферментов гидролазы солей желчных кислот, что позволяет предположить, что эта метаболическая способность является консервативным признаком среди бактерий, адаптированных к жизни в желудочно-кишечном тракте человека. Поскольку соли желчных кислот играют важную роль в переработке и усвоении пищевых жиров в кишечнике, микробный катаболизм этих соединений может влиять на количество энергии, извлекаемой с пищей.
Катаболизм волокон, неперевариваемых человеческим хозяином, еще одна важная активность кишечной микробиоты человека, был исследован с использованием последовательных циклов функциональных скринингов для обогащения метагеномной библиотеки ферментами, метаболизирующими углеводы, с последующим высокопроизводительным секвенированием для определения генетических детерминант углеводов. метаболизм в кишечной микробиоте человека (Tasse et al., 2010). Они идентифицировали 73 фермента, метаболизирующих углеводы, из обогащенной библиотеки, что представляет пятикратное увеличение идентифицированных активных генов по сравнению с метагеномным секвенированием без обогащения. Это подчеркивает мощный потенциал серийных функциональных скринингов в сочетании с высокопроизводительным секвенированием для выявления новых генов и получения все более полной информации о метаболическом потенциале данного микробного сообщества.
Объединение функциональных экранов с анализом метагеномного секвенирования с помощью дробовика
Появление удобных приложений для анализа метагеномных данных, таких как MG-RAST и MEGAN, упростило аннотацию и сравнительный анализ функционально отобранных генов, которые вместе со снижающейся стоимостью высокопроизводительного секвенирования предлагают эффективное дополнение к функциональным экранам (Huson et al. al., 2007; Meyer et al., 2008). В нескольких исследованиях этот подход использовался для связи функциональных генов с метаболическими возможностями и для выявления путей, таких как метаболизм сахаров, аминокислот и нуклеотидов, которые обогащены желудочно-кишечной микробиотой по сравнению с репрезентативными штаммами с секвенированием генома (Gill et al. 2006; Kurokawa et al., 2007; Turnbaugh et al., 2009; Arumugam et al., 2011). Более того, ранжируя функциональные кластеры генов в соответствии с их частотами, были описаны минимальный геном кишечника и минимальный метагеном кишечника (Qin et al. , 2010). Первый отражает минимальный набор генов, необходимых для одного члена желудочно-кишечной микробиоты, а второй указывает на минимальный набор генов, необходимых для поддержания совокупной микробиоты желудочно-кишечного тракта. Минимальный кишечный геном включает гены, необходимые для всех бактерий (например, репликации, транскрипции, трансляции), а также специфические для кишечника гены, такие как те, которые способствуют адгезии к эпителию. Напротив, минимальный метагеном кишечника включает гены, необходимые для метаболизма сложных сахаров, что подчеркивает важность сопряженного метаболизма в поддержании микробиоты желудочно-кишечного тракта.Важность подтверждения функции гена in vitro, и in vivo, для обеспечения надежной аннотации иллюстрируется Hess et al. (2011), которые использовали метагеномное секвенирование для идентификации> 20 000 углеводно-активных генов микробиоты рубца коров. Из этого набора генов они выбрали 90 in silico предсказанных генов, метаболизирующих углеводы, экспрессировали их, подвергли функциональным анализам и обнаружили, что 51 ген был ферментативно активным in vitro (Hess et al. , 2011). Эти исследования демонстрируют, как метагеномное секвенирование, автоматическое аннотирование больших наборов данных и функциональный скрининг составляют мощный инструментарий, способный охарактеризовать функциональные сети в очень сложных средах, таких как микробиота желудочно-кишечного тракта.
Функциональное картирование взаимодействий между людьми и их кишечной микробиотой
Функциональные метагеномные экраны могут также выявить генетические детерминанты микробных взаимодействий с клетками-хозяевами. Давно известно, что кишечная микробиота модулирует кишечный эпителий, например, путем стимуляции дифференцировки кишечных клеток (Bry et al., 1996). Чтобы идентифицировать конкретные продукты бактериальных генов, которые напрямую влияют на судьбу клеток человека, Gloux et al. (2007) использовали клеточный лизат из отдельных клонов в метагеномной библиотеке желудочно-кишечного тракта для скрининга модуляции клеточного роста в фибробластах почки CV-1 и опухолевых клетках толстой кишки человека HT-29. Используя этот подход, они идентифицировали 30 клонов, стимулирующих рост, и 20 клонов, подавляющих рост, с Bacteroidetes в качестве доминирующего типа среди обоих наборов. Используя мутагенез транспозонов на этих наборах клонов, они идентифицировали семь генов-кандидатов с предполагаемыми эффектами модуляции роста.
Функциональные метагеномные экраны также были разработаны для исследования иммуномодулирующей способности микробиоты желудочно-кишечного тракта. Чтобы идентифицировать клоны, модифицирующие иммунный ответ хозяина, Lakhdari et al. (2010) сконструировали активированную NF-κB репортерную систему из линии клеток колоректальной карциномы человека. Путем скрининга метагеномных библиотек микробиоты желудочно-кишечного тракта пациентов с болезнью Крона, у которых активность NF-κB часто повышена (Ellis et al., 1998), они идентифицировали несколько клонов, которые либо индуцируют, либо ингибируют активность NF-κB.Вместе эти исследования демонстрируют потенциал функциональных метагеномных скринингов для освещения генетических механизмов вклада микробного сообщества в развитие иммунной системы человека и патогенез атопических, аутоиммунных и неопластических заболеваний, которые могут предоставить новые терапевтические цели для этих состояний.
Помимо взаимодействия с человеческими клетками, комменсальные бактерии также могут использовать кворум-зондирование для передачи сигналов на расстояния и, таким образом, координации экспрессии генов сообщества.Guan et al. (2007) использовали скрининг регулируемой экспрессии метаболитов (METREX), основанный на чувствительном к кворуму индуцибельном промоторе, слитом с gfp , для идентификации генов, кодирующих новый класс молекул, индуцирующих кворум, в микробиоте кишечника моли, продемонстрировав силу функциональной метагеномики характеризующие детерминанты поведения в сообществе некультурных организмов.
Функциональная метагеномика для усовершенствования пре- и пробиотических вмешательств
Более глубокое понимание воздействия микробиоты желудочно-кишечного тракта на здоровье человека вызвало интерес к нацеливанию на эти сообщества для терапевтического вмешательства (Cani and Delzenne, 2011).Короткоцепочечные углеводы, которые не усваиваются человеком, но ферментируются некоторыми микробами, демонстрируют очевидную эффективность в увеличении популяций Lactobacilli и Bifidobacteria в желудочно-кишечном тракте человека (Wang and Gibson, 1993). Исследования олигосахаридов галактозы (GOS) и олигосахаридов фруктозы (FOS) в качестве добавок к детской смеси продемонстрировали увеличение популяции бифидобактерий , снижение pH стула, формирование профиля жирных кислот стула, более аналогичного таковому у младенцев на грудном вскармливании, и сокращение популяции потенциальные патогены, такие как Clostridia spp., Bacteroides spp. И E. coli (Fanaro et al., 2005; Knol et al., 2005; Costalos et al., 2008; Magne et al., 2008; Rao et al., 2009). Пребиотические добавки с олигосахаридами могут способствовать цветению полезных бактерий более эффективно, чем прямое введение пробиотических организмов: исследование, напрямую сравнивающее детскую смесь, содержащую Bifidobacterium animalis , со смесью с добавлением GOS / FOS, показало значительно большую долю видов Bifidobacterium в младенцы, получавшие смесь, содержащую олигосахариды, но без разницы между смесью с добавкой Bifidobacterial и контрольной группой (Bakker-Zierikzee et al. , 2005). Введение пребиотиков, таких как инулин и олигосахариды, у взрослых людей продемонстрировало некоторый эффект на механизмы голода и насыщения (Whelan et al., 2006; Cani et al., 2009), но противоречивые результаты при применении к таким патологиям, как атопия и воспалительные заболевания кишечника ( Guarner, 2005; Roberfroid et al., 2010). Функциональная метагеномика может улучшить текущие пребиотические методы лечения за счет более полного определения генетических детерминант метаболизма для данных составляющих микробного сообщества, обеспечивая рациональную основу для более точного дизайна пребиотических агентов, предназначенных для стимулирования цветения определенной подгруппы организмов.
На пути к полному функциональному представлению микробиоты желудочно-кишечного тракта
Функциональный метагеномный скрининг оказался успешным в выявлении новых генов, кодирующих микробную устойчивость к антибиотикам, метаболический аппарат и иммуномодулирующие элементы. Несмотря на очевидную полезность, функциональные метагеномные экраны имеют несколько важных ограничений. Во-первых, вставка ДНК должна быть совместима с механизмом экспрессии хозяина, а генный продукт должен быть нетоксичным и функциональным для хозяина (более подробный обзор см. В Uchiyama and Miyazaki, 2009).Во-вторых, хозяин должен быть пригоден для скрининга: при скрининге генов устойчивости к антибиотикам необходимо выбрать хозяина, чувствительного к интересующему антибиотику. В-третьих, размер вставки может ограничивать функциональное разнообразие
Микрофлора желудочно-кишечного тракта
Ресурс исследования
- Исследовать
- Искусство и гуманитарные науки
- Бизнес
- Инженерная технология
- Иностранный язык
- История
- Математика
- Наука
- Социальная наука
Лучшие подкатегории
- Продвинутая математика
- Алгебра
- Базовая математика
- Исчисление
- Геометрия
- Линейная алгебра
- Предалгебра
- Предварительный расчет
- Статистика и вероятность
- Тригонометрия
- другое →
Лучшие подкатегории
- Астрономия
- Астрофизика
- Биология
- Химия
- Науки о Земле
- Наука об окружающей среде
- Науки о здоровье
- Физика
- другое →
Лучшие подкатегории
- Антропология
- Закон
- Политология
- Психология
.